4.4.13 Thermitreaktion

1.Versuchsaufbau 2.Entzündung des Zündgemisches
Versuchsaufbau Entzündung des Zündgemisches
3.Thermitreaktion beginnt. Flüssiges, weißglühendes Eisen tritt aus 4.Reaktionsprodukt: elementares Eisen
Thermitreaktion beginnt. Flüssiges, weißglühendes Eisen tritt aus Reaktionsprodukt: elementares Eisen
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1.Bild-Versuchsaufbau:In einem Blumentopf mit Loch wird eine Mischung aus Eisenoxid (Fe2O3) und Aluminiumgrieß (Reaktionsmischung, Thermitgemisch) gefüllt und mit einem Gemisch aus Magnesium und Bariumperoxid (BaO2) (Zündmischung, "Zündkirsche") überschichtet. Als Lunte dient ein Stück Magnesiumband. Es wird eine Porzellanschale untergestellt, die mit Sand gefüllt ist.

2.Bild:Das Gemisch aus Magnesium und Bariumperoxid wird durch das brennende Magnesiumband entzündet. In einer stark exothermen Reaktion entstehen Magnesium- und Bariumoxid nach

BaO2 + Mg        > BaO + MgO
Die bei dieser Reaktion freigesetzte Wärme entzündet wiederum das Thermitgemisch.

3.+4.Bild:Bei der Reaktion des Eisenoxids mit dem Aluminium bildet sich unter sehr großer Wärmeentwicklung (Temperaturen bis zu 2400°C, Reaktionsenthalpie - 852 kJ/mol) elementares Eisen, dass in flüssiger Form aus dem Loch des Blumentopfes austritt:

Fe2O3 + 2 Al        > 2 Fe + Al2O3
Das flüssige Eisen wird in der Porzellanschale aufgefangen und erstarrt sofort. Man erkennt deutlich das Nachglühen.

Das Thermitverfahren wird zum Schweißen bzw. Verbinden von Eisenteilen (Eisen- und Straßenbahnschienen) eingesetzt. Viele andere Metalle lassen sich aus ihren Oxiden durch Reduktion mit Aluminium gewinnen.


Aufgabe 4.4.13.1:
Lösung		 Bei einer Thermit-Reaktion wurde die freigesetzte Wärme zu -661,1 kJ bestimmt. Wieviel g Aluminium wurden mit einem Überschuß an Eisenoxid zur Reaktion gebracht?
Aufgabe 4.4.13.2:
Lösung		 Wieviel g Aluminium würde man benötigen, um 200 g Wasser von 20 °C auf 80 °C zu erwärmen?

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